ということで、にゃんこの続報。

ブサイク変わらず。体重は300に近づくも、一旦後退。
うんこがでないよ。
TWEET今話題の通信速度倍増技術といえば、もちろんMIMO。これ、実際にはどういう条件で効きやすく、どういう条件だと効きにくいのか、というのがあると思うのですが、今回は私なりの考えを披露してみようという一言。※別サイトからの加筆・再掲です
MIMOは、あるアンテナから出たデータと別のアンテナから出たデータを、受信側のアンテナでうまく分離することで実現します。これは、イメージとしては、カメラのフォーカスと似たような感じ。カメラのフォーカスの場合はレンズの焦点距離を変化させて「一番はっきり見える位置」を探すわけですが、電波の場合はアンテナのパラメータを調整して既知のデータをうまく見えるフォーカス位置を見つけ出して、そのときの周囲のデータを読む、ということを別々の系統に対して行うことで複数のデータ列を読み出します。
一応補足ですが、実際は、「アンテナパラメータをちょっとずつずらしてきっちり見える位置を探す」なんていうややこしいことは行わず、数学的演算で「今見えているぼやけ具合」から一発で最適なパラメータを逆算できるようになっていますので、ピント合わせに時間がかかるのでは、と言うご心配は無用です。

↑混ざったデータから、あらかじめ分かっているパターンにフォーカスをあわせるようにしてデータを読み出す
さて、この、カメラのフォーカスでたとえると、二つの別々のフォーカス位置の物体を出来るだけきれいに解像したいというときどのような条件が良いかを考えて見ます。まず一つの簡単な解として、二つの色・模様などが非常に良く似た物体が非常に遠くと非常に手前、というように分かれている状況が考えられます。この場合、奥にピントを合わせれば手前の物体はぼやけてくれるし、逆もまだ然り、で、それぞれの形をきれいに解像出来るでしょう。
では、その物体が、非常に奥行き方向に大きな物体だとどうでしょうか。こうすると、その物体全体にきれいにフォーカスが合うポイントがなくなってしまい、結局どこかがぼんやりした像になります。単独ならこれでも問題ないのですが、別の位置の物体ときれいに分解したいという目的では、このぼやけた像が別の位置の物体のぼやけた像と干渉して邪魔しあうことになります。
つまり、「二つの物体が出来るだけ奥行き方向に離れていること」「それぞれの物体が出来るだけ奥行き方向に小さいこと」が、カメラのフォーカス的描像では重要といえます。
MIMOも基本的には同じ。「出来るだけ離れていること」は、アンテナ位置が出来るだけ離れていることに相当し、「出来るだけ小さいこと」は搬送波の帯域幅が出来るだけ小さいことを意味します。
ただし注釈付き。「離れていること」についてなのですが、これは「搬送波の波長を単位として」です。たとえば、800MHz帯は波長約40cm、に対して、2GHzは15cm。仮にアンテナ間が60cm離れているとしても、2GHz帯は4波長分、800MHz帯は1.5波長分にしかなりません。2GHz帯の60cmに相当するくらいの性能を出すためには、800MHz帯では160cmくらいの距離が必要になってしまうということです。要するに、たとえば送信基地局の全体の大きさとしては800MHzで2GHzと同じ性能を出すなら2.5倍の空間を必要としてしまい、受信端末としては端末のサイズが2.5倍になってしまう、と言う意味です。
ということは、「高い周波数を使う」と言うのはそれだけでMIMOにおいては広いアンテナ間隔を確保するのと同じ効果が出てくることになります。アンテナを設置できるスペースが同じなら、高い周波数を使ったほうがMIMOの効果は大きくなるということです。
また、搬送波の幅というのはどういうことか、これは、「搬送波の占有帯域幅」とほぼ同義です。ある純色のサイン波に対して、データを乗せて変調することで占有帯域幅は広がります。その広がり具合は、乗せるデータの量にほぼ比例します(正確には変調速度に比例)。また、単に変調で帯域幅が広がるだけでなく、伝送効率や多重化や耐干渉性のためにわざと帯域幅を広げる技術もあります。これももちろん占有帯域幅を広げるという意味で全く同じく、MIMOの効きを悪くします。
出来るだけ高い周波数を使い、搬送波の帯域幅を小さくする、というのが、MIMOを効かせるために重要ということになります。たとえば800MHz帯のWCDMA(5MHz幅)と1.9HGz帯のPHS(0.3MHz幅)では、当然後者の方がMIMOが効きやすいということになります。周波数が高いほどMIMOの効きは良くなり、同じ周波数を使うなら、帯域幅が狭いほど効きが良くなるわけです。
さて、それでは、当然ながら、10MHzや20MHzを占有するLTEやWiMAXよりも、5MHzのWCDMAのほうがMIMOは使いやすいはず、ということになってしまうのですが、さにあらず。そもそも、MIMOがそれほど周波数利用効率が重要視されない無線LAN(802.11系)で先に実用化され、周波数利用効率の向上が喫緊の課題だったはずのWCDMAでの実用化が遅れているという需給の逆転があります。圧倒的な需要のあるはずのWCDMAでのMIMOより、より広帯域で需要の低いWiFi、WiMAXの方が先でした。
広帯域のほうがMIMOが難しいという前提から言うとこれはおかしな話ですが、この話のタネは実は簡単。WiFiやWiMAXは、OFDMを使っているからです。OFDMでは、実際には小さなサブキャリアをたくさん束ねます。このサブキャリアは、30kHzとか10kHzとか、一般の携帯電話の搬送波の帯域幅に比べれば非常に小さな幅です。この幅の中である程度好きな大きさのカタマリに対してフォーカスを合わせる、と言うことが個別にできるんです(理論上最小はサブキャリア単位)。制御情報の中にもこのための情報を載せることが出来るので、システム上WCDMAなどに比べると非常にシャープなフォーカシングが可能なんです。これに比べれば、WCDMAの5MHzなんてのは、もうボケボケ。
OFDMとMIMOがほぼ同じ時期に熟成してきたので、この二つを組み合わせた周波数利用効率向上は「偶然の産物」と思われがちですが、実は、MIMOが実用化できるのは、それがOFDMだから、という理由もあるんですね。そういう意味では、今、WCDMA(HSPA)系通信方式では一生懸命MIMOを入れ込もうとがんばっていますが、おそらくまともに動かせないでしょう。OFDMでは何とかモノになってる4×4 MIMOなんてのは言うに及ばず、2×2 MIMOでもまともに動く条件は相当限られてしまうはずです。
ということで、「搬送波が高周波」「搬送波が狭い」この二つを満たす方式がMIMOに向いた方式。2.6GHzのWiMAXや3.5GHz帯のLTEなんてのが、MIMOには非常に向いた方式になります。逆に一番向かないのは、1GHz以下のWCDMA。また、LTEでさえ、1GHz以下ではMIMOなんて効かないから1GHz以下システムではMIMO無しにしましょうなんていう話も過去にはあったりするくらい、周波数とMIMOの関係は密接なようです。
そんなわけで、本日はMIMOの効く条件について考察してみました。
TWEET
TWEETいくつか立て続けに頂いたご質問がたまっていて申し訳ないですが、先日、「そういえば最近EVOはどんな具合ですか?」と言うご質問を頂いています。
超こーふんして買っちゃったEVO。最近もしっかり活躍中です。と言うか、もはやメインです。ドコモの携帯電話よりもEVOを手に持っている時間のほうが圧倒的に多い。大体、比率にして9:1くらい。そのくらいブリブリ使っています。
EVO用フラップタイプレザージャケットを買ったという話は前に書いたと思いますが、これ、やっぱり閉じるタイプだけにちょっと熱がこもりやすくなります。ので、バッテリーカバーを外した上体でセットして使っています。これだけで全然放熱が違う。なんとなく、後ろの隙間からバッテリー周りの真っ赤なデザインが見えて逆にカッコイイくらいだし。
また、ケースのフラップ部分に謎のカードホルダがあるのですが、予備バッテリーを入れておくのにぴったりでした。ちょっと分厚くなりますけど、どうせほぼ毎日予備バッテリーを持ち歩いているので、むしろここにあったほうが便利かも、と入れてみたらそのまま定着。予備バッテリーまで持ち出す事態は3日に1回くらい。意外と頻度が高い。やっぱりWiMAXも併用しているとバッテリの持ちは課題です。
通信環境に関しては、3Gだけでも十分快適、WiMAXを使うと次元が違う、と言う感じ。ただ、職場のある高層階ではWiMAXはちょっと電波が弱く、500kbps程度が限度です。逆に自宅なら15Mbps前後は確実、と言う感じ。自宅ならどこにいてもこのくらいの環境で、ぶっちゃけADSLに繋がったWiFiよりはるかに快適なため、WiFiをONにする機会が全くないです。
そのWiFi、au WiFi SPOTがサービス開始となって、早速接続ツールを入れたんですが、まだ使える場所はほとんどないですね。地図でみるといっぱいあるように見えるんですが、結局それぞれが点の対応なので、たまたま食べに行ったところがそうだった、とか言うように偶然当たるかどうかに大きく左右されます。その偶然の率は決して高くは無く、まだこれにガッツリ頼って、と言う状況ではないですね。
で、これを持ち歩き始めてみにぱそことviliv N5を取り出す機会は激減しましたが、それでも全く無くなるということは無く。やっぱりなんだかだでスマートフォンの表現力では足りないWEBサイトもあるし、誤入力の可能性のある入力デバイスで高額な買い物や払い込みをしたくはないし。触るだけで反応するというのは最大の利点ではあるけど最大の欠点でもあります。意思が無くても何かを入力してしまう可能性があるという恐ろしさ。なので、WEBに関しては閲覧以上の活用は怖くてちょっと考えられないです。
一方、そういった需要を満たすためのviliv N5との組み合わせ、つまりテザリングは、快適すぎて背景に花が咲きそうです。やっぱり速いのはいいよ。アンテナ表示0本でも1Mbpsは出るし。1本以上あれば混雑していなければ5Mbpsはいける。正直やっぱり屋内は厳しく、喫茶店などでも窓際席をついつい探してしまいますが、ダメならダメで3Gでもほどほど快適。これが、いくら使っても単体利用分と共通で月額5460円定額の範囲内ですよ。ドコモのインチキテザリングみたいにテザリングしたとたん1万円オーバーに上限突破しちゃうよ、なんてのがない。追加のISP契約とかも一切いらないし。それだけで、EVOを選ぶ価値があります。秋にはWiMAX搭載タイプがたくさん出てくるっぽいけど、おそらく同じ料金体系なわけで、当面は「テザリングならauのWiMAXスマホ!」みたいな流れになるんじゃないかなー、なんて思ったりします。
でもやっぱりなんだかだで、テザリング一発のウィジェットが、便利。一度、どんなもんだろうと思って別のホームアプリに変えてみたんですけど、使い易さはともかく、テザリングウィジェットが置けなくなっただけで利便度が大幅ダウン。結局、2時間も使わないうちにHTCホームアプリに出戻りするはめに。他のウィジェット探すのめんどくさいし。アレは超重要。他のメーカの端末でも、同じものは絶対にデフォルトで用意しておくべき。あるとないとでは全然満足度違いますから。「勝手に同機能のウィジェットダウンロードすればー」なんてのは絶対にありえない対応だと思います。スマホのコンセプト云々じゃなくて、もしそんなウィジェットの存在を知らなかったらその瞬間に「テザリングめんどくせー使えねー」と言って忘れ去られるだけですから。
なんて話はどうでもよくて。とにかく、ワンタッチで使えるってことが便利。前も書いたけど、ポチっとONにしてviliv N5のスリープを解除すると、解除されたときにはもう繋がった状態で操作可能になる感じ。全然「モバイル回線つないでるんです!」と言う感じが無くて、どこでも自宅って感じ。いや実際、大抵の場所で自宅より通信速度速いし。実はEVOのせいで、家に光を引きたくなってたり。ADSLはもうダメだ(苦笑)。
そんな感じで、EVOのおかげでいろんな方面で革新的な通信環境をゲットしているという感じなんですよね。手軽な端末、高速な回線、お手軽なモバイル、etc. etc.・・・。端末そのものよりも回線ですねぇ、やっぱり。そんなわけで、当面はこのEVO一台で戦っていく所存です(誰と?)。
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TWEETケータイニュース.netで取得中の最繁時速度について。
ちょっとだけアルゴリズム変更。変動が激しすぎるので。
最繁時自体が毎日結構ばらけているので、最繁時代表速度を次に改めます。
1. 各時間ごとの機種別平均値の中央値を時間代表値とする(変更なし)
2. 1で求めた代表値リストの「下位3件の平均値」を各日の最繁時代表速度(平均速度)とする
一番低い値だけをとっていると、たまたま出た低い値に寄った時間の最低値を拾っちゃってそれを一日の代表とする可能性もあるので下位3件の平均としました。
ので、今までよりやや高めの値が出ることが予想されます。まぁ普通は最繁時間帯って3時間くらいに広がっているものなので、3時間分を平均するくらいなら大きくは外れないはずなんですけど。とにかくデータ件数さえ増えれば安定するんですが、とりあえずはこの暫定措置で安定化します。
でわ。
TWEETケータイニュース.netのほうで、mpwさんのデータの集計グラフを表示しているのですが、まずは昨日時点のスナップショットを。

一番上の点線が各日に記録された最大速度、そして太い線が平均速度、一番下の点線(ほとんど見えません)が最低速度、と言う表示にしています。
今回は長期傾向を360日グラフでご紹介。全体の順位傾向には全く変化がありませんが、ドコモがゆっくりと、KDDIが比較的ハイペースで、平均速度を増しています。これは結構面白い傾向です。ただでさえスマートフォン販売数が増えて容量枯渇が課題となっている中で、ゆっくりとは言え平均速度を増しているわけですから。
一方のソフトバンクはほぼ横ばい。とはいえ、6月ごろに平均速度が大きく落ちた時期があり、そこから急激に復活しての横ばいなので、何らかの改善施策があった可能性もあります。何より、その時期に最大速度がかなり大きな伸びを見せています。とはいえ残念ながら3位定着は変わらないのですけど。
ちょっと困ったことに、特にソフトバンクで、計測uid数が少ない日が多くなりつつあります。計測uid数が少ないと、平均値の振れ幅が大きくなるので、余り正しくネットワークの現状を反映できないんだけどなぁ、と言うこと。そういう意味で「時間毎中央値の最繁時間値」なんてのをとり始めてみたんですが、これも安定しない(苦笑)。とり方のアルゴリズムをもうちょっといじくってみる予定です。
と言うことで、実効品質チェック7月号でした。
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